Comparaison entre 304 et 309S : général-usage général vs haute-chrome à haute température-oxydation à température-acier inoxydable austénitique résistant

Les 304 et 309S sont des aciers inoxydables austénitiques avec des orientations de performances différentes, la principale différence étant la teneur en chrome et en nickel (309S : Cr=22.00-24.00 %, Ni=12.00-15.00 % ; 304 : Cr=18.00-20.00 %, Ni=8.00-10.50 %). La teneur élevée en chrome-nickel du 309S améliore considérablement la résistance à l'oxydation à haute-température, ce qui les rend adaptés à différentes exigences de température et d'environnement d'oxydation.

Comparaison des paramètres de base

Paramètre	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 309S
Composition chimique (% en poids)	C Inférieur ou égal à 0,08, Si Inférieur ou égal à 1,00, Mn Inférieur ou égal à 2,00, P Inférieur ou égal à 0,045, S Inférieur ou égal à 0,030, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Fe=Équilibre	C Inférieur ou égal à 0,08, Si Inférieur ou égal à 1,00, Mn Inférieur ou égal à 2,00, P Inférieur ou égal à 0,045, S Inférieur ou égal à 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=Équilibre
Propriétés mécaniques (recuit)	Résistance à la traction supérieure ou égale à 515MPa, limite d'élasticité supérieure ou égale à 205MPa, allongement supérieur ou égal à 40%, dureté inférieure ou égale à 201HB	Résistance à la traction supérieure ou égale à 515MPa, limite d'élasticité supérieure ou égale à 205MPa, allongement supérieur ou égal à 40%, dureté inférieure ou égale à 217HB
Température de service	-196 degrés à 870 degrés (service continu)	-196 degrés à 1050 degrés (service continu)
Notes équivalentes	SUS304 (JIS), EN 1.4301, UNS S30400	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908

Principales différences de performances: 1. Résistance à l'oxydation à haute température : la teneur élevée en chrome du 309S forme un film dense d'oxyde de Cr₂O₃ à haute température, qui peut résister à l'oxydation à 1 050 degrés ; La résistance à l'oxydation du 304 est faible au-dessus de 870 degrés et le film d'oxyde est facile à décoller.. 2. Résistance à la corrosion : le 309S a une meilleure résistance à la corrosion dans les atmosphères oxydantes à haute -température (telles que les gaz de combustion à haute-température) que le 304 ; les deux ont une résistance à la corrosion similaire dans des environnements à température ambiante-à basse température-corrosion. 3. Résistance : les deux ont une résistance similaire à température ambiante-, mais le 309S a une résistance à haute température-plus élevée. 4. Coût : le 309S est 60 à 80 % plus cher que 304. 5. Formabilité : les deux ont une bonne formabilité, mais la teneur élevée en alliage du 309S augmente légèrement la résistance à la déformation.

Distinction des scénarios applicables : 304 convient aux composants généraux à moyenne -température (inférieure ou égale à 870 degrés) à faible -corrosion, tels que les équipements de transformation des aliments, les canalisations décoratives, les échangeurs de chaleur intérieurs et les canalisations d'eau douce.. 309S convient aux composants résistants à l'oxydation à haute -température-, tels que les revêtements de fours industriels, les canalisations de gaz de combustion à haute-température, les accessoires de four de traitement thermique, les chaudières. composants de la chambre de combustion (870-1050 degrés) et composants du four à haute température.

Questions et réponses pratiques

Q1 : Pourquoi le 309S peut-il être utilisé à 1050 degrés alors que le 304 ne le peut pas ? A1 : la teneur en chrome du 309S (22-24 %) est 20 % supérieure à celle du 304, ce qui peut former un film d'oxyde de chrome dense et stable à haute température, empêchant l'oxydation interne du métal ; Le film d'oxyde du 304 est lâche et facile à décoller au-dessus de 870 degrés, conduisant à une corrosion rapide.

Q2 : Le 309S peut-il être utilisé dans des atmosphères réductrices à haute température ? A2 : Non. Il ne convient que pour les atmosphères oxydantes à haute -température ; dans les atmosphères réductrices (comme le gaz riche en hydrogène-), sa résistance à la corrosion est médiocre ; il est recommandé d'utiliser des alliages à base de nickel-pour les atmosphères réductrices à haute-température.

Q3 : Quels matériaux de soudage sont utilisés pour le 309S ? A3 : utilisez le fil à souder ER309L ; contrôler l'apport de chaleur de soudage inférieur ou égal à 200 J/mm pour éviter le grossissement des grains ; un traitement de passivation post-soudage est recommandé pour améliorer la résistance à la corrosion ; aucun traitement thermique après-soudage n'est requis pour les scénarios généraux.

Q4 : Quelle est la différence de durée de vie entre le 309S et le 304 dans les revêtements de four à haute température ? A4 : Dans une atmosphère oxydante à 1 000 degrés, la durée de vie du 309S est supérieure ou égale à 5 ans, tandis que la durée de vie du 304 est inférieure ou égale à 6 mois, ce qui ne peut pas répondre aux exigences de service à long terme.

Q5 : Comment sélectionner entre 304 et 309S ? A5 : Choisissez 304 si la température de service est inférieure ou égale à 870 degrés et que l'environnement est à faible -corrosion ; choisissez le 309S uniquement si la température de service est de 870 -1 050 degrés et qu'une résistance à l'oxydation à haute température est requise, quel que soit le coût.